الفرق الرئيسي بين السيولة الفائقة والموصلية الفائقة هو أن السيولة الفائقة هي تدفق ذرات الهليوم 4 في سائل بينما الموصلية الفائقة هي تدفق شحنة إلكترونية داخل مادة صلبة.
المصطلحان "السيولة الفائقة" و "الموصلية الفائقة" ظاهرتان مرتبطتان بالتدفق بدون مقاومة ، لكنهما يصفان هذه التدفقات لأنظمة مختلفة.
ما هي السيولة الفائقة؟
السيولة الفائقة هي خاصية مميزة للسائل الذي لا لزوجته وقادر على التدفق دون أي فقد للطاقة الحركية. إذا حركنا سائلًا فائقًا ، فإنه يميل إلى تكوين دوامات تستمر في الدوران إلى أجل غير مسمى.يمكننا أن نلاحظ حدوث السيولة الفائقة في نظيري الهليوم: الهليوم 3 والهيليوم 4. يمكننا تسييل هذين النظيرين بتبريدهما إلى درجة حرارة مبردة
السيولة الفائقة هي خاصية لحالات غريبة أخرى من المادة التي تندرج تحت الفيزياء الفلكية وفيزياء الطاقة العالية والجاذبية الكمومية. تم تطوير النظرية المتعلقة بالسائل الفائض بواسطة الفيزيائي السوفيتي ليف لانداو مع إسحاق خلاتنيكوف. ومع ذلك ، تم اكتشاف هذه الظاهرة في الأصل من قبل بيوتر كابيتسا وجون ف.ألين في الهيليوم السائل.
الشكل 01: سائل الهيليوم سائل فائق السيولة
عند النظر في السائل الهليوم -4 ، تحدث السيولة الفائقة عند درجة حرارة عالية جدًا مقارنةً بالهيليوم -3. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن ذرة الهليوم -4 هي جسيم بوزون ، بحكم دورانها الصحيح بينما ذرة الهليوم -3 هي جسيم فيرميون لا يمكن أن يشكل البوزونات إلا من خلال الاقتران مع نفسها عند درجة حرارة منخفضة.علاوة على ذلك ، كانت السيولة الفائقة للهيليوم 3 أساس جائزة نوبل في الفيزياء عام 1996.
ما هي الموصلية الفائقة؟
الموصلية الفائقة هي ظاهرة كمية تظهر فيها مواد معينة موصلية عالية في أنظمة مغناطيسية ودرجة حرارة معينة. اكتشف أونز هذه الظاهرة في عام 1911. ومع ذلك ، لم تكن هناك نظرية مجهرية متسقة يمكن أن تصف سبب حدوث الموصلية الفائقة في وقت الاكتشاف. ومع ذلك ، أصدر باردين وكوبر ورقة توضح الأساس الرياضي للموصلية الفائقة التقليدية.
حدث اكتشاف الموصلية الفائقة أثناء دراسة خصائص انتقال الزئبق (Hg) عند درجة حرارة منخفضة. اكتشف أونز أنه ، تحت درجة حرارة تسييل الهيليوم (عند حوالي 4.2 كلفن) ، تنخفض مقاومة الزئبق فجأة إلى الصفر. لكن كان التوقع هو أن المقاومة إما أن تذهب إلى الصفر أو تتباعد عند درجة حرارة صفر لكنها لن تختفي فجأة عند درجة حرارة محدودة.يشير هذا التلاشي إلى حالة أرضية جديدة وتم اكتشافه كخاصية للموصلية الفائقة.
ما هو الفرق بين الميوعة الفائقة والموصلية الفائقة؟
السيولة الفائقة هي خاصية مميزة للسائل الذي لا لزوجته وقادر على التدفق دون أي فقد للطاقة الحركية. الموصلية الفائقة هي ظاهرة كمية تظهر فيها مواد معينة موصلية عالية في أنظمة مغناطيسية ودرجة حرارة معينة. الفرق الرئيسي بين السيولة الفائقة والموصلية الفائقة هو أن السيولة الفائقة هي تدفق ذرات الهليوم 4 في سائل بينما الموصلية الفائقة هي تدفق شحنة الإلكترون داخل مادة صلبة.
يستكشف الرسم البياني التالي الفرق بين السيولة الفائقة والموصلية الفائقة في شكل جدول.
ملخص - السيولة الفائقة مقابل الموصلية الفائقة
السيولة الفائقة هي خاصية مميزة للسائل الذي لا لزوجته وقادر على التدفق دون أي فقد للطاقة الحركية. الموصلية الفائقة هي ظاهرة كمية تظهر فيها مواد معينة موصلية عالية في أنظمة مغناطيسية ودرجة حرارة معينة. الفرق الرئيسي بين السيولة الفائقة والموصلية الفائقة هو أن السيولة الفائقة هي تدفق ذرات الهليوم 4 في سائل بينما الموصلية الفائقة هي تدفق شحنة الإلكترون داخل مادة صلبة.
